JP4171389B2 - シフトレバー装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等に搭載されたオートマチックトランスミッションをリモートコントロールするためのシフトレバー装置に関する。
オートマチックトランスミッションが搭載された自動車では、運転者が変速レンジの選択操作を行うためのシフトレバー装置が備えられている。シフトレバー装置は、車体構造部材(フロアパネルやダッシュパネル等)に取り付けられたハウジングや、ハウジングに揺動自在に支持されたシフトレバー等を構成要素としている。シフトレバーは、コントロール索(プッシュプルケーブルやロッド等)が直接あるいはリンク等を介して連結される連結部を備えている。そして、シフトレバーがハウジング内に形成されたセレクトゲート内を前後方向に操作されることにより、コントロール索に接続されたトランスミッションのレンジ切換機構が駆動される。
近年、オートマチックトランスミッションでは、パーキングレンジやドライブレンジ、リバースレンジ等を運転者が選択するATモードに加え、シフトレバーの操作に応じてアップシフトとダウンシフトとがシーケンシャルに行われるMTモードを備えたものが出現している。MTモードにおいては、運転者に操作されたシフトレバーがアップシフトスイッチあるいはダウンシフトスイッチを駆動すると、これらスイッチからの電気信号が変速制御装置に送られ、変速制御装置が油圧制御等を行ってアップシフトやダウンシフトを実現する。
MTモードを有するシフトレバー装置では、通常のセレクトゲートに隣接してマニュアルゲートがハウジングに設けられており、シフトレバーは、セレクトゲートのドライブポジションに位置したときにのみ、セレクトゲート側からマニュアルゲート側に操作可能となっている。シフトレバーは、ATモードおよびMTモードでは前後に揺動し、両モード間の移動では左右に揺動するため、通常は直交する2本の揺動軸によって支持されている。また、ATモードにおいて、シフトレバーは、ドライブポジション以外のポジションでの左右方向への揺動が規制プレート等によって規制される(例えば、特許文献1,2参照)。
特開平6−323405号公報(段落0010,0011、図1) 特開平7−280072号公報(段落0049,0071〜0073、図7)
このような従来のシフトレバー装置では、シフトレバーを2本の揺動軸によって支持することや、シフトレバーの作動を規制プレートにより規制する構成を採ったことにより、構造の複雑化や部品点数の増大が避けられなかった。また、揺動軸の保持ブラケット等が二重構造となるため、シフトレバー支持部位の体格が大きくなり、装置のコンパクト化を図ること等が難しかった。また、シフトレバーとハウジングとの間にはパーキングポジションからの不用意な移動を防止するためのロック機構が備えられ、このロック機構のロッド(ロックピンロッド)がシフトレバーを貫通するが、揺動軸がシフトレバーを貫通することにより、ロック機構や揺動軸の設置自由度が阻害される問題もあった。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、コンパクトかつ少ない部品点数でシフトレバーの任意の方向への揺動や揺動規制を実現したシフトレバー装置を提供することを目的とする。
請求項1の発明に係るシフトレバー装置は、オートマチックトランスミッションのリモートコントロールに供され、シフトレバーがドライブポジションを含むセレクトライン内で操作されることにより、前記オートマチックトランスミッションの機械式リモートコントロールを行うコントロール索が作動するATモードと、前記シフトレバーがアップシフトポジションおよびダウンシフトポジションを含むマニュアルライン内で操作されることにより、前記オートマチックトランスミッションの電気式リモートコントロールのための電気信号を出力する電気スイッチが作動するMTモードとを有し、前記シフトレバーが前記ドライブポジションに位置するときにのみ、当該シフトレバーの前記セレクトラインから前記マニュアルラインへの移動が可能となるシフトレバー装置において、固定側部材に取り付けられ、第1の球面軸受を有するハウジングと、このハウジングに揺動自在に支持され、前記コントロール索の駆動手段を構成するとともに、前記第1の球面軸受に対峙する第2の球面軸受を有するレバーホルダと、前記シフトレバーに形成され、前記第1の球面軸受と前記第2の球面軸受とにより支持されたピボットボールと、前記シフトレバーと前記レバーホルダとに形成され、当該シフトレバーが前記セレクトライン内に位置するときにのみ、当該シフトレバーと当該レバーホルダとを係合させるセレクト係合手段とを備えたことを特徴とする。
この構成のシフトレバー装置によれば、ピボットボールが球面軸受を介してハウジングに支持されているため、シフトレバーはセレクトラインやマニュアルラインを含む任意の方向に揺動する。また、シフトレバーは、セレクトライン内ではセレクト係合手段を介してレバーホルダと一体に揺動し、マニュアルライン内では単独で揺動して電気スイッチを駆動する。
また、請求項2の発明は、請求項1に記載されたシフトレバー装置において、前記ピボットボールの前記第1の球面軸受側に突設され、前記シフトレバーの前記ATモード時における揺動中心と略一致する軸心を有する第1のピボットピンと、当該第1の球面軸受に設けられ、前記ATモード時に当該第1のピボットピンがその端部に嵌入する第1の長孔と、前記ピボットボールの前記第2の球面軸受側に突設され、前記シフトレバーの前記ATモード時における揺動中心と略一致する軸心を有する第2のピボットピンと、当該第2の球面軸受に設けられ、前記ATモード時に当該第2のピボットピンがその端部に嵌入する第2の長孔とを備え、前記シフトレバーが前記ドライブポジションに位置するときに、当該シフトレバーの前記マニュアルライン側への揺動に伴う前記第1のピボットピンの揺動を前記第1の長孔が許容し、当該シフトレバーの当該マニュアルライン側への揺動に伴う前記第2のピボットピンの揺動を前記第2の長孔が許容することを特徴とする。
この構成のシフトレバー装置によれば、シフトレバーのセレクトラインおよびマニュアルラインでの左右方向への揺動は、両ピボットピンの対応する長孔への嵌合により規制される。そして、シフトレバーがセレクトラインでドライブポジションに位置したときにのみ、両ピボットピンの長孔内での揺動によりシフトレバーのマニュアルライン側への揺動が可能となる。
また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載されたシフトレバー装置において、前記セレクト係合手段が、前記シフトレバーに突設された係止ピンと、前記レバーホルダに穿設されて当該係止ピンが嵌入する係止孔とからなることを特徴とする。
この構成のシフトレバー装置によれば、シフトレバーがセレクトラインからマニュアルラインに揺動すると、係止孔から係止ピンが離脱してシフトレバーとレバーホルダとの係合が解かれる。
請求項1のシフトレバー装置によれば、コンパクトかつ少ない部品点数でシフトレバーが揺動支持されるため、製品コストや組立工数の低減や装置の小型化等を実現できる。また、請求項2のシフトレバー装置によれば、シフトレバーのマニュアルラインでの左右方向の揺動規制が規制プレート等を用いることなく行えるため、製品コストや組立工数の低減や装置の小型化等を実現できる。また、請求項3のシフトレバー装置によれば、シフトレバーを鋳造成形品として係止ピンを一体成形すること等により、部品点数の削減が実現される。
以下、本発明を自動車のシフトレバー装置に適用した一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は実施形態に係るシフトレバー装置が組み付けられた乗用車の室内を示す斜視図であり、図2は図1中のA部拡大図であり、図3は実施形態に係るシフトレバー装置の分解斜視図であり、図4は実施形態に係るシフトレバー装置の側面図であり、図5は図4中のB−B断面図であり、図6は図5中の拡大C−C断面図である。
図1に示すように、本実施形態のシフトレバー装置1は、インストルメントパネル61の中央下部にシフトレバー3が設置された、いわゆるインパネシフトの形態が採られている。インストルメントパネル61の後方には運転席62と助手席63とが配置されているが、運転者がインストルメントパネル61の後部を通って運転席62と助手席63との間を行き来するサイドウォークスルーが可能である。これにより、交通量の多い道路で駐車した場合等にも、運転者は助手席側のドアから歩道に降り立つことができ、乗降の安全性や乗降の円滑化が確保される。
図2に示すように、シフトレバー装置1は、インストルメントパネル61から露出するエスカッションカバー(固定側パネル)11を備えており、このエスカッションカバー11に形成された矩形の開口12に前記のシフトレバー3が挿通されている。また、シフトレバー装置1は、Pレンジ(パーキングポジション)やRレンジ(リバースポジション)、Nレンジ(ニュートラルポジション)、Dレンジ(ドライブポジション)、Lレンジ(ローポジション)からなるATモードと、+シフト(アップシフトポジション)と−シフト(ロアシフトポジション)とM(ホールドポジション)とからなるMTモードとを備えており、これらATモードとMTモードとの表示がエスカッションカバー11になされている。図2中、符号13で示した部材は、エスカッションカバー11に摺動自在に保持されて前記開口12を閉塞するレバーカバーである。
図3に示すように、シフトレバー装置1は、アルミ合金鋳造品のベースブラケット21と、合成樹脂射出成形品のリテイニングブラケット22と、鋼板プレス成形品のカバープレート23とからなるハウジング2を有している。ハウジング2は、シフトレバー3の他、ケーブル駆動機構(駆動手段)4等を内蔵し、3本のボルト24により締結一体化されている。図中、符号25で示す部材は、リテイニングブラケット22に回動不能に嵌め込まれた長孔ピースであり、カバープレート23によりリテイニングブラケット22からの脱落が防止されている。
ケーブル駆動機構4は、ベースブラケット21に揺動自在に保持されるレバーホルダ41と、ボルト24を介してベースブラケット21とカバープレート23との間に揺動自在に支持された駆動レバー42と、レバーホルダ41と駆動レバー42とを連結する連結ロッド43とから構成されている。図中、符号44で示す部材は、ケーブル連結金具であり、後記のプッシュプルケーブルと駆動レバー42との連結に供される。
本実施形態のシフトレバー3は、アルミ合金鋳造品のレバー本体31と、レバー本体31の上端に取り付けられたシフトノブ32とを主要構成要素としている。シフトノブ32の側面にはロックボタン33が付設される一方、レバー本体31の下端には図示しないスプリングにより付勢されたディテントプランジャ34が突出している。図3中、符号35で示す部材は、ロックボタン33の操作により軸方向に作動するロックピンであり、ベースブラケット21に固着されたロックプレート26に係合してPレンジと他のレンジとの間でのシフトレバー3の移動を規制する。また、符号27で示す部材はベースブラケット21に固定されたディテントブロックであり、ディテントプランジャ34が弾接・係合することによりシフトレバー3に操作の節度感等が付与される。
レバー本体31は、シフトノブ32が固着される比較的小径のアッパシャフト36と、ディテントプランジャ34やロックピン35等を収納する比較的大径のロアシャフト37と、アッパシャフト36とロアシャフト37との間に形成された中空で球状のピボットボール38とから構成されている。本実施形態の場合、ピボットボール38は、リテイニングブラケット22に形成された第1球面軸受51と、レバーホルダ41に形成された第2球面軸受52とにより、揺動自在に支持されている。尚、本実施形態では、中空のピボットボール38を介して、ロックボタン33の駆動力をロックピン35に伝達するロックピンロッド(図示せず)がレバー本体31内を通過している。また、図3中の符号39は、ロアシャフト37に形成されたスイッチ駆動突起を示している。
ピボットボール38には、第1球面軸受51側に第1ピボットピン53が突設され、第2球面軸受52側に第2ピボットピン54が突設されている。リテイニングブラケット22に嵌め込まれた長孔ピース25には第1長孔55が穿設され、この第1長孔55に第1ピボットピン53が嵌入する。また、レバーホルダ41の第2球面軸受52には第2長孔56が穿設され、この第2長孔56に第2ピボットピン54が嵌入する。
ロアシャフト37の先端には、レバーホルダ41側に係止ピン30が突設されており、この係止ピン30がレバーホルダ41に穿設された係止孔45に嵌入可能となっている。本実施形態のセレクト係合手段は、これら係止ピン30と係止孔45とから構成されている。
図4に示すように、シフトレバー装置1は、インストルメントパネル61の開口64からエスカッションカバー11が突出するように、車体側部材に固定ブラケット(図示せず)を介して支持されている。駆動レバー42には、ケーブル連結金具44を介して、リテイニングブラケット22に保持されたプッシュプルケーブル(コントロール索)71のケーブル本体72が連結されている。
レバーカバー13は、エスカッションカバー11に略一定の間隙をもって摺動自在に保持されており、シフトレバー3の揺動に伴って揺動する。図7に示すように、レバーカバー13は、その外側面14が揺動中心CCを中心とする球面に形成されており、その中央部にはレバー本体31のアッパシャフト36が遊嵌する係合孔15が形成されている。本実施形態の場合、レバーカバー13の揺動中心CCは、シフトレバー3の揺動中心CLに対して運転者から遠くなる方向(図4中左方向)に寸法αだけオフセットされている。尚、レバーカバー13は、ABS等の合成樹脂を素材とする射出成形品であり、その表面に装飾と耐磨耗とを兼ねてメッキが施されている。
図5に示すように、ATモードにおいては、シフトレバー3の係止ピン30がレバーホルダ41の係止孔45に嵌入し、シフトレバー3がレバーホルダ41に密着・一体化している。図5中、符号81,82で示した部材はアップシフトスイッチおよびダウンシフトスイッチ(ともに電気スイッチ)であり、ATモードではシフトレバー3のスイッチ駆動突起39に対してカバープレート23側に離間している。
図5に示すように、リテイニングブラケット22には、アップシフトスイッチ81およびダウンシフトスイッチ82が取り付けられている。図6に示すように、アップシフトスイッチ81およびダウンシフトスイッチ82は、Dレンジにおけるシフトレバー3のスイッチ駆動突起39に対応する位置にそれぞれ設置されているが、図5に示すように、シフトレバー3がセレクトラインに位置する状態でのスイッチ駆動突起39とは図5中で左右方向の位相がずれている。
図5および図8は本実施形態での第1長孔55と第2長孔56との位置関係を示す説明図であり、図8(a)はPレンジの状態を示し、図8(b)はDレンジの状態を示している。
レバーホルダ41がPレンジ(RレンジやNレンジ、Lレンジも同様)に位置する場合、図8(a)に示すように、リテイニングブラケット22(図3および図5参照)に固定された長孔ピース25側の第1長孔55の中心軸L1は、レバーホルダ41側の第2長孔56の中心軸L2に対して所定の角度位相をもって交差している。この状態では、第1ピボットピン53の第1長孔55内で移動可能な方向と第2ピボットピン54の第2長孔56内で移動可能な方向とが異なるため、運転者はシフトレバー3を図5中で時計回りに揺動させることはできず、シフトレバー3はオートマチックゲート内を移動することになる。
一方、レバーホルダ41がDレンジに位置する場合、図8(b)に示すように、リテイニングブラケット22(図5参照)に固定された長孔ピース25側の第1長孔55の中心軸L1は、レバーホルダ41側の第2長孔56の中心軸L2と同一ライン上に位置する。この状態では、第1ピボットピン53の第1長孔55内で移動可能な方向と第2ピボットピン54の第2長孔56内で移動可能な方向とが一致するため、運転者はシフトレバー3を図5中で時計回り(すなわち、マニュアルライン側)に揺動させることができ、シフトレバー3のオートマチックゲートからマニュアルラインへの移動が可能となる。
以下、本実施形態の作用を述べる。
自動車で走行する場合、運転者は、運転席62(図1参照)に乗り込んで図示しないエンジンを始動した後、ブレーキを踏みながらロックボタン33(図2参照)を押し込んで、図6に示すようにシフトレバー3をPレンジから例えばDレンジに切り換える。すると、シフトレバー3と一体となったレバーホルダ41が図6中で時計回りに揺動し、連結ロッド43を介してレバーホルダ41と連結された駆動レバー42も図6中で時計回りに揺動する。
この際、本実施形態のシフトレバー3では、図5に示すように、第1ピボットピン53が長孔ピース25の第1長孔55の端部に嵌入し、第2ピボットピン54がレバーホルダ41の第2長孔56の端部に嵌入しているため、ピボットボール38が第1球面軸受51と第2球面軸受52により支持されていても、セレクトラインから左右に逸脱せずに揺動する。尚、シフトレバー3の操作には、シフトレバー3側のディテントプランジャ34がディテントブロック27側のディテントカム(図示せず)に係合し、変速レンジごとに節度感が運転者に与えられる。
レバーホルダ41がDレンジ側に揺動すると、図6に示すように、ケーブル連結金具44を介して駆動レバー42に連結されたプッシュプルケーブル71のケーブル本体72が図6中で上方に引かれ、図示しないトランスミッションのレンジ切換機構が駆動されてATモードのDレンジが確立される。その結果、車速や運転者によるアクセルペダルの踏込量等に応じて、トランスミッションの変速段が1速から例えば6速まで適宜自動的に切り換えられ、円滑な走行が実現される。
一方、Dレンジで走行中に積極的に変速を行う場合、運転者は、ATモードからMTモードへの移行(すなわち、シフトレバー3のセレクトラインからマニュアルラインへの移動)を行うことになる。Dレンジにおいては、図8(b)に示すように、第1長孔55の中心軸L1と第2長孔56の中心軸L2とが同一ライン上に位置するため、図9に示すように、運転者はシフトレバー3をマニュアルライン側に揺動させることができる。尚、本実施形態の場合、ディテントブロック27にはセレクトラインとマニュアルラインとの間に突起28が形成されており、シフトレバー3のディテントプランジャ34がこの突起28を乗り越えることにより、ATモードとMTモードとの間の移行に抵抗感を与えるようになっている。
図9に示すように、シフトレバー3がマニュアルライン側に揺動すると、ロアシャフト37(シフトレバー3)の係止ピン30がレバーホルダ41の係止孔45から外れ、シフトレバー3とレバーホルダ41とが分離される。これにより、レバーホルダ41はDレンジに維持され、プッシュプルケーブル71によるレンジ切換機構の駆動は行われなくなる。また、シフトレバー3がマニュアルライン側に揺動すると、前記のスイッチ駆動突起39がアップシフトスイッチ81およびダウンシフトスイッチ82に対峙するようになる。
シフトレバー3をマニュアルライン側に揺動させた後、運転者は、図6に示すように、アップシフトあるいはダウンシフトを行うべく、シフトレバー3を+シフト側あるいは−シフト側に適宜操作する。シフトレバー3が+シフト側に操作されると、アップシフトスイッチ81がスイッチ駆動突起39により駆動され、アップシフトスイッチ81からの電気信号(アップシフト信号)が図示しない変速制御装置に送られ、トランスミッションのアップシフトが実現される。また、シフトレバー3が−シフト側に操作されると、ダウンシフトスイッチ82がスイッチ駆動突起39により駆動され、ダウンシフトスイッチ82からの電気信号(ダウンシフト信号)が変速制御装置に送られ、トランスミッションのアップシフトが実現される。尚、本実施形態の場合、+シフト側および−シフト側においては、シフトレバー3側のディテントプランジャ34がディテントブロック27に形成されたリターンカム29に乗り上げることになり、運転者が手を離すとシフトレバー3がM(ホールドポジション)に自動復帰する。
本実施形態ではこのような構成を採ったことにより、シフトレバー3の揺動支持と左右方向への揺動規制とをコンパクトかつ少ない点数の部品で行うことができるようになり、製品コストや組立工数の低減や装置の小型化等が実現できた。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、前記実施形態は、本発明を自動車用のワイヤ駆動のリモートコントロール式シフトレバー装置に適用したものであるが、ロッド駆動のリモートコントロール式シフトレバー装置に適用してもよいし、小型船舶用等のリモートコントロール式シフトレバー装置に適用してもよい。また、前記実施形態では、左右方向の揺動規制をピボットピンと長孔とによって行うようにしたが、ゲートプレート等により行うようにしてもよい。その他、シフトレバー装置の具体的な構造等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
実施形態に係るシフトレバー装置が組み付けられた乗用車の室内を示す斜視図である。 図1中のA部拡大図である。 実施形態に係るシフトレバー装置の分解斜視図である。 実施形態に係るシフトレバー装置の側面図である。 図4中のB−B断面図である。 図5中の拡大C−C断面図である。 レバーカバーの斜視図である。 本実施形態での第1長孔55と第2長孔56との位置関係を示す説明図であり、図8(a)はPレンジの状態を示し、図8(b)はDレンジの状態を示している。 実施形態の作用を示す縦断面図である。
符号の説明
1 シフトレバー装置
2 ハウジング
3 シフトレバー
4 ケーブル駆動機構(駆動手段)
30 係止ピン(セレクト係合手段)
38 ピボットボール
41 レバーホルダ
45 係止孔(セレクト係合手段)
51 第1球面軸受
52 第2球面軸受
53 第1ピボットピン
54 第2ピボットピン
55 第1長孔
56 第2長孔
71 プッシュプルケーブル(コントロール索)
81 アップシフトスイッチ(電気スイッチ)
82 ダウンシフトスイッチ(電気スイッチ)

Claims (3)

  1. オートマチックトランスミッションのリモートコントロールに供され、
    シフトレバーがドライブポジションを含むセレクトライン内で操作されることにより、前記オートマチックトランスミッションの機械式リモートコントロールを行うコントロール索が作動するATモードと、
    前記シフトレバーがアップシフトポジションおよびダウンシフトポジションを含むマニュアルライン内で操作されることにより、前記オートマチックトランスミッションの電気式リモートコントロールのための電気信号を出力する電気スイッチが作動するMTモードと
    を有し、
    前記シフトレバーが前記ドライブポジションに位置するときにのみ、当該シフトレバーの前記セレクトラインから前記マニュアルラインへの移動が可能となるシフトレバー装置において、
    固定側部材に取り付けられ、第1の球面軸受を有するハウジングと、
    このハウジングに揺動自在に支持され、前記コントロール索の駆動手段を構成すると共に、前記第1の球面軸受に対峙する第2の球面軸受を有するレバーホルダと、
    前記シフトレバーに形成され、前記第1の球面軸受と前記第2の球面軸受とにより支持されたピボットボールと、
    前記シフトレバーと前記レバーホルダとに形成され、当該シフトレバーが前記セレクトライン内に位置するときにのみ、当該シフトレバーと当該レバーホルダとを係合させるセレクト係合手段と
    を備えたことを特徴とするシフトレバー装置。
  2. 前記ピボットボールの前記第1の球面軸受側に突設され、前記シフトレバーの前記ATモード時における揺動中心と略一致する軸心を有する第1のピボットピンと、
    当該第1の球面軸受に設けられ、前記ATモード時に当該第1のピボットピンがその端部に嵌入する第1の長孔と、
    前記ピボットボールの前記第2の球面軸受側に突設され、前記シフトレバーの前記ATモード時における揺動中心と略一致する軸心を有する第2のピボットピンと、
    当該第2の球面軸受に設けられ、前記ATモード時に当該第2のピボットピンがその端部に嵌入する第2の長孔と
    を備え、
    前記シフトレバーが前記ドライブポジションに位置するときに、当該シフトレバーの前記マニュアルライン側への揺動に伴う前記第1のピボットピンの揺動を前記第1の長孔が許容し、当該シフトレバーの当該マニュアルライン側への揺動に伴う前記第2のピボットピンの揺動を前記第2の長孔が許容することを特徴とする、請求項1に記載のシフトレバー装置。
  3. 前記セレクト係合手段が、前記シフトレバーに突設された係止ピンと、前記レバーホルダに穿設されて当該係止ピンが嵌入する係止孔とからなることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のシフトレバー装置。
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